JPH04272073A - エレベ―タシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は商用電源を必要としない
エレベ―タシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来のエレベ―タのシステム構成
図を示す。１は商用電源、２はダイオ―ドブリッジ、３
は平滑コンデンサ、４はフライホイ―ルダイオ―ド、５
は回生抵抗、６は回生電力吸収用トランジスタ、７はイ
ンバ―タ、８は巻上用誘導電動機、９は減速機、１０は
メインシ―ブ、１１はそらせシ―ブ、１２はつり合いお
もり、１３はかごである。

【０００３】エレベ―タは１の商用電源を２のダイオ―
ドブリッジで整流して３の平滑コンデンサで滑らかな直
流とした後、７のパワ―トランジスタ等で構成されたイ
ンバ―タ装置を使用して、任意の電圧と周波数の交流に
変換して８の誘導電動機に供給されることにより、かご
を動かし、所定の運転が行われる。

【０００４】電動機が力行時にはこの様にして、インバ
―タから電動機へ電力を供給するが、回生時には、誘導
電動機が発電機となり、回生エネルギ―がインバ―タ側
に戻って来るそうすると、回生エネルギ―はインバ―タ
内のダイオ―ドブリッジを通って３のコンデンサ内に吸
収され、この両端の電圧が上昇する。そこである一定以
上になった場合には６のトランジスタをオンさせること
により、この回生エネルギ―を５の抵抗により消費させ
る方式を取っている。

【０００５】通常エレベ―タのつり合い重りはかごの定
格積載に対して約半分でつり合う重さに設定されている
ので、これよりかごが重い場合にはＵＰでは力行になり
逆にＤＯＷＮでは回生のモ―ドになる。またつり合い重
りよりかごが軽い場合には反対にＤＯＷＮで力行、ＵＰ
で回生のモ―ドになる。

【０００６】この様に一般にエレベ―タの運転モ―ドは
、かご内の積載によって力行モ―ドの繰り返しとなる。 従って仮にエレベ―タを利用した乗客がすべて同じ階か
らまた元に戻るとすると、例えば一度上った客はまた降
りる訳で一度力行でエネルギ―を与えてその分が位置エ
ネルギ―に変換された客が再び、降りる時には回生でエ
ネルギ―として戻って来ることになる。そのため、もし
、全々、損失がなかったとするならば、全体として見れ
ばエネルギ―の授受はゼロと言うことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし現実には、回生
エネルギ―は有効に使用されていないのが実状で、図５
に示す様に回生抵抗で熱損失に変えているか、大きなエ
レベ―タでは２のダイオ―ドの替りにコンバ―タを設け
電源回生を行っている場合があるが、この効果が電力量
に直接反映していないのが実状である。

【０００８】本発明は回生エネルギ―を有効に利用する
とともに、機械的、電気的に生じるロス分を外部から供
給することにより、商用電源を必要としない、独立した
エレベ―タシステムを提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】上述の目的を達
成するためにエネルギ―の授受のためにエネルギ―を蓄
えるバッテリ―を設けるとともにロス分の補給とエネル
ギ―の供給源として、太陽電池を使用することにより、
その他の外部からの電源供給を不要とする。

【００１０】

【実施例】図１に本発明の１実施例を示す。１４が太陽
電池、１５が逆流防止用のダイオ―ド、１６がバッテリ
―である。その他は図５と同じである。１６のバッテリ
―はモ―タの誘起電圧が補償できる値に設定する、例え
ば　２００Ｖ定格のモ―タであれば に設定される。また太陽電池については、１コの起電力
がシリコンの場合４Ｖ〜５Ｖであり、今　４．５Ｖとす
ると、 となり、６３個を直列に接続し所定の電圧を得る。ビル
の屋上や家の屋根上に１４の太陽電池の入ったモジュ―
ルを設置し、そこから発電されたエネルギ―を１６のバ
ッテリ―に充電する。エレベ―タの駆動はこのバッテリ
―から電源が供給されて、運転されるとともに、回生時
のエネルギ―もこのバッテリ―に吸収される。

【００１１】上述の様に、太陽電池とバッテリ―を設け
ることにより、外部からの電源供給を必要としないエレ
ベ―タシステムを実現できる。このことは、エネルギ―
を有効的に使用すると言う理想的な姿に近づいたと言え
る。またエネルギ―を外部から供給しないため、クリ―
ンなイメ―ジが向上するとともに省エネ、省資源に貢献
できる。また、夏場の電力消費のピ―ク時でも電力消費
に影響を与えず、停電に対しても影響を受けないシステ
ムとすることができる。

【００１２】ここでこのシステムのコストの算出を行っ
てみる。一般のマンション用に使用される　５．５Ｋｗ
モ―タを使用したエレベ―タの場合、運転モ―ドとして
最大　１８０回／ｈ起動を想定すると１回の運転は２０
秒／回となるこの内１０秒間はドア開閉で停止すると考
えて、さらに計算を簡単にするため力行運転と回生運転
が交互に行われたとする。すると図２の様なエネルギ―
の授受が２回の運転中に行われる。

【００１３】力行時の電力をＰＦ　，回生時の電力をＰ
Ｂ　とする今、ＰＦ　はモ―タ容量と同じ５．５Ｋｗと
し、ＰＢ　は理想的にはＰＦ　と同値としたいが、現実
的に回生の効率７Ｂとバッテリ―の充電効率７ＢＴをか
けた値とする。するとこの力行と回生中に必要となるエ
ネルギ―は平均として（１）式となる。 ＰＦ　＝　５．５Ｋｗ，７Ｂ　＝　０．８，７ＢＴ＝　
０．８とするとＰＡ　＝　５．５Ｋｗ（１−　０．６４
　）×１０／４０＝　０．４８　Ｋｗ　　となる。従っ
てこの損失分を太陽電池により補充すればよいことにな
る。そこで１つのデ―タとして太陽モジュ―ルが１００
０円／Ｗと言うデ―タを使用する。

【００１４】これで計算するとこの損失分を補充できる
太陽電池は　４８０Ｗ×１０００円＝４８万円となる。 これに対して、現状のシステムの場合は回生電力は利用
してしないので力行の電力を供給するため平均でＰＡ　
＝　５．５Ｋｗ×１０／４０＝　１．３７５Ｋｗが必要
で、１日８時間使用したとして　１．３７５Ｋｗ×８＝
１１Ｋｗｈ　となる。現在の電力料金は２０円／Ｋｗｈ
　程度である。

【００１５】従って１１Ｋｗｈ　×２０円＝　２２０円
１日−　２２０円でとなる。４８万円を　２２０円で割
ると２１８２日（　５．９７　年）約６年で償却できる
ことになる。かなり大ざっぱな計算であり、太陽電池の
みしか考慮していないが、今後、太陽電池の効率アップ
や価格低下が進み、エレベ―タの目標寿命が１７年であ
ることを考えると今後、コスト的にもメリットが生れて
くると思われる。

【００１６】夜間の運転時にはバッテリ―容量だけでは
不足する場合が考えられる。この場合は補助として、バ
ッテリ―に図３に示す様に商用電源１９を１８の接触器
を介して１７のダイオ―ド整流器を接続してバッテリ―
を充電すると伴にエレベ―タへの電源を供給する方法も
考えられる。だたしこれを深夜に限定すれば、安い深夜
電力を使用できる。

【００１７】また逆に日中、太陽電池により余剰の電力
が発生した場合は図４に示す様に図３の１７のダイオ―
ドブリッジの替りに２０のコンバ―タを接続し、電源に
電力を回生することもできる。

【００１８】

【発明の効果】上述の様に、エレベ―タに太陽電池とバ
ッテリ―を設ける事により、外部からの電源供給を最小
限にすることが可能になり、省エネ、省資源でエネルギ
―の有効利用ができるクリ―ンなエレベ―タを提供でき
る。またコスト的にも長期的に見て有利になると考えら
れる。今後太陽電池の効率アップとコストダウン、エレ
ベ―タの効率の向上が進めばさらにメリットが出ると思
われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す回路図である。

【図２】本発明における電力授受のタイムチャ―ト図で
ある。

【図３】本発明の他の実施例の構成図である。

【図４】本発明の他の実施例の構成図である。

【図５】従来のエレベ―タの回路図である。

【符号の説明】

１…商用電源　　　　　　　　　　　　　　２…ダイオ
―ドブリッジ３…平滑コンデンサ　　　　　　　　４…
フライホイ―ルダイオ―ド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　太陽光を受けて電力を発生する太陽電
   池と、この太陽電池の発生する電力を蓄えるバッテリ―
   と、このバッテリ―の電力を電力変換しエレベ―タの巻
   上機に電力を供給する電力変換器とを有するエレベ―タ
   システム。